环境友好型海洋防污环保涂料
新型防污涂料在海洋工程中的应用研究
新型防污涂料在海洋工程中的应用研究随着工业的发展和城市化的进程，人类对海洋的依赖程度越来越高。
然而，随之而来的问题也逐渐显现，在海洋工程中的防腐和防污工作成为一个十分重要的问题。
新型防污涂料的应用研究，对于解决海洋工程防腐和防污问题具有非常重要的意义。
一、防污涂料的研究背景海洋中生活着无数生物，这些生物与基础材料的相互作用是导致海洋结构物污染的主要原因。
在海洋结构物表面上生长的海藻、细菌以及其他生物等都是造成海洋结构物污染的主要元凶。
在污染物的影响下，海洋结构物的防腐性能受到极大的破坏，导致安全隐患的出现。
因此，防污涂料的应用研究成为当前海洋工程领域亟待解决的重要问题。
二、防污涂料的特点新型防污涂料是一种生态友好型涂料，在功能性上与传统涂料存在重要区别。
防污涂料具有自清洁性能，不易受到生物的侵蚀，在抗污染方面表现突出。
同时，防污涂料属于绿色环保产品，能够起到保护海洋环境的作用。
三、防污涂料的应用研究近年来，学者们对防污涂料的材料开发和工艺技术进行了深入研究。
在材料开发方面，硅丙乳液、水性聚脲涂料、小分子有机膜涂料等材料得到了广泛应用。
这些材料在防污性、紫外线抗老化性、降解性等方面的性能得到了升级，可以满足各种极端海洋工况下的使用需求。
在工艺技术方面，电化学法、光催化法、等离子体处理等技术可以改变材料表面的化学性质，增强防污性能。
此外，加入一些功能性的智能材料，如温度响应、光响应等，可以提高防污涂料的生态适应性和抗生物附着性。
四、新型防污涂料的市场前景在海洋工程中，新型防污涂料的市场前景非常大。
在防腐上，新型涂料能够更好地维持结构物的机械强度和涂层的完整性，确保结构物的安全性。
在防污上，新型涂料具有其它传统涂料不能比拟的超强功能，可以帮助降低海洋结构物的维护成本，减少环境污染，也符合现代社会生态可持续发展的方向。
结语随着科技的不断进步，防污涂料将更加完善，应用范围也将不断拓展。
新型防污涂料在海洋工程中的应用研究，将会带来重要的社会和经济意义，并为环保事业作出贡献。
《海洋防污涂料》课件
港口设施防污
港口设施防污涂料主要用于防止海洋 生物在港口设施上附着，从而避免设 施的腐蚀和堵塞。
港口设施防污涂料需要具备优良的防 腐蚀性能和耐候性能，以应对海洋环 境的侵蚀。
海洋工程防污
海洋工程防污涂料主要用于防止海洋生物在海洋工程结构上 附着，从而降低结构物的维护成本和延长使用寿命。
海洋工程防污涂料需要具备优异的耐久性和抗腐蚀性能，以 应对复杂的海洋环境。
需要加强市场宣传和推广，提高品牌 知名度和影响力。
05
未来展望
技术发展方向
高效防污剂的研发
研发更高效、环保的防污剂，提 高防污效果，降低对海洋生态系
统的负面影响。
纳米技术的应用
利用纳米技术提高涂料的防污性能 ，如纳米涂层、纳米增强剂等。
智能化涂料的研发
研发具有自适应、自修复功能的智 能化涂料，提高涂料的耐久性和适 应性。
环保型防污涂料开始受到 关注，人们开始意识到环 境保护的重要性。
21世纪初
智能型防污涂料开始出现 ，高科技手段逐渐应用于 防污涂料领域。
03
防污涂料的应用领域
船舶防污
01
船舶防污涂料主要用于防止海洋 生物附着在船体表面，从而降低 船舶航行阻力，提高航行效率。
02
船舶防污涂料需要具备长效性、 环保性和耐久性等特点，以满足 长期海上航行的需求。
主要依靠释放有毒物质来达到防污效果，对环境和生 态有一定影响。
环保型防污涂料
采用环保材料和低毒配方，降低对环境和生态的影响 。
智能型防污涂料
利用纳米技术、高分子材料等高科技手段，实现自适 应、自修复等功能。
防污涂料的技术发展历程
20世纪初
传统防污涂料开始出现， 主要依靠有毒物质来达到 防污效果。
海洋防腐涂料的研究进展
海洋防腐涂料的研究进展海洋防腐涂料是一种特殊的涂料，主要用于保护海洋设施和船只免受腐蚀和生物污损。
随着海洋经济的快速发展，海洋防腐涂料的研究和开发显得尤为重要。
本文将概述海洋防腐涂料的重要性和研究意义，并介绍其最新的研究进展。
海洋防腐涂料的发展经历了多个阶段。
最早的海洋防腐涂料是以沥青为基材的涂料，但是其耐候性和耐腐蚀性较差。
随后，人们开发了有机锡涂料、有机硅涂料等新型防腐涂料。
随着科技的不断进步，环保型防腐涂料成为了研究热点，例如环氧树脂涂料、聚氨酯涂料等。
目前，海洋防腐涂料的研究主要集中在开发更为环保、长效、耐候性更好的新型防腐涂料。
近年来，海洋防腐涂料的研究取得了显著的进展。
一些新型的防腐涂料已经在实际应用中得到了广泛认可，如纳米复合涂料、生物防腐涂料等。
这些新型防腐涂料能够有效地提高涂层的耐候性、耐腐蚀性和环保性。
纳米复合涂料利用纳米材料的特性，在涂层中添加纳米颗粒或其他有机、无机材料，以提高涂层的性能。
有研究表明，纳米复合涂料具有优秀的防腐、防污、耐候性等特性，能够显著延长海洋设施的使用寿命。
生物防腐涂料是一种利用生物材料制备的防腐涂料，具有环保性好的特点。
生物防腐涂料的研究和应用已成为当前研究的热点之一。
一些研究发现，某些海洋微生物能够分泌出具有防腐、防污等作用的物质，这些物质可以作为生物防腐涂料的候选材料。
一些天然生物聚合物材料，如海藻酸盐、甲壳素等也已被应用于生物防腐涂料的制备。
海洋防腐涂料在实际应用中具有广泛的价值和意义。
海洋防腐涂料能够显著提高海洋设施和船只的耐腐蚀性，延长其使用寿命。
这对于海洋工程来说非常重要，因为腐蚀会导致设施和船只的结构破坏和功能失效，甚至可能引发安全事故。
海洋防腐涂料的防污作用也能够减少船只和设施的维护成本，提高运营效率。
海洋防腐涂料的环保性越来越受到重视。
传统的防腐涂料往往含有有害物质，不仅可能对海洋生态环境造成污染，还可能对作业人员的健康造成危害。
新型船舶防污涂料--辣椒漆
新型船舶防污涂料----辣椒素防污漆应化0881 胡婷一、船舶涂料发展的背景和前景众所周知，海洋生物在船舶表面的附着，不仅会显著增加船体质量，增大航行阻力，降低船舶航速，从而加大燃油消耗，同时也会加速船舶腐蚀，缩短使用寿命。
为了降低海洋生物附着的危害，防止海洋生物对船舶的污损，人们研究了多种防污技术。
在过去几十年中，早期曾使用汞、砷等化合物配制防污涂料，但由于这些物质毒性大而被淘汰；随后研制了以氧化亚铜为主要毒料，松香、沥青、乙烯树脂和氯化橡胶为主要基料配制的防污漆；自2O世纪6O年代起，人们将有机锡化合物应用到防污涂料中，延长了防污时效，但这些防污涂料中含有化学毒性物质，会污染海洋环境。
因此，近年来，新型的环保型海洋防污涂料不断问世。
从环保角度考虑，人们希望使用无公害防污技术，实现对海洋污损生物的防除。
许多国家正在积极开展多种技术途径的长效和无公害防污材料和技术的研究，迄今为止，在新型船舶防污涂料的研发上，世界各大知名涂装涂料公司都在此领域做出了研究投入，也推出了许多研究成果。
阿克苏诺贝尔公司的国际油漆有限公司新推出的Intersleek900涂料。
美国宣威威廉姆斯保护和船舶涂料公司推出了一种可替代铜基船体涂料的环境友好型涂料——seaGuaId无重金属防污涂料。
佐敦涂料(Jotun)已经在市场上确立了两种强大的防污涂料品牌——Sea Quantum 和SeaForc。
丹麦老人涂料近期推出了基于硅酮水凝胶技术的第三代海洋生物不粘附涂料Hemp~il X。
二、辣椒漆简介本文将介绍的是国家海洋局第二海洋研究所最近研制成一种既能防止海洋生物附着船舶、又不污染海洋的无毒防污涂料——辣素防污漆。
目前已经在南海、东海、黄海及北太平洋等海域的7条实船上已进行了涂装试验。
辣素防污漆具有明显的防污效果，减少船舶在航行中的阻力，达到节约能耗的目的。
这种新型船舶防污涂料是从天然无污染的辣椒中提取生物活性物质与有机粘土复合而成的，不会杀灭附着的海洋生物，而只起到驱赶作用。
海洋防腐涂料类型
海洋防腐涂料类型海洋防腐涂料类型可不少呢，下面就来和大家唠唠。
一、环氧类防腐涂料这环氧类的防腐涂料啊，在海洋防腐里可是个大明星。
它的附着力超级强，就像胶水一样紧紧地粘在被保护的物体表面。
比如说那些在海洋里的钢铁结构，像海上钻井平台的支撑柱之类的。
环氧类防腐涂料能在上面形成一层很坚固的保护膜，把海水、盐分啥的都给挡在外面。
它的化学稳定性也很棒，不会轻易被海洋里的那些化学物质给腐蚀掉。
而且啊，它还能有不同的配方，根据不同的使用环境来调整，就像给它穿上不同功能的衣服一样。
二、聚氨酯类防腐涂料聚氨酯类的防腐涂料也很厉害哦。
它的柔韧性特别好，想象一下，在海洋那种多变的环境里，有海浪不断冲击，有温度的变化，这种柔韧性就像一个武林高手的轻功一样，可以很好地适应这些变化而不会轻易开裂。
它对海水的渗透性有很强的抵抗能力，海水想要偷偷渗进去破坏被保护的东西，那可没那么容易。
这种涂料还可以调配出各种各样漂亮的颜色，不但起到防腐的作用，还能让那些海洋设施看起来更美观呢。
三、丙烯酸类防腐涂料丙烯酸类防腐涂料啊，它有一个很突出的优点就是耐候性非常好。
在海洋上，那可是有强烈的阳光照射，有狂风暴雨，还有各种恶劣的天气情况。
这个丙烯酸类防腐涂料就像一个坚强的战士，在这些恶劣的气候条件下，能长时间保持它的防腐性能。
它干燥的速度也比较快，这在施工的时候就很方便啦，不用等很久就能进行下一步的操作。
而且它的环保性能相对来说也比较好，对海洋环境的污染比较小。
四、富锌类防腐涂料富锌类防腐涂料是很特别的一种。
它里面含有大量的锌粉，这个锌啊，就像一个牺牲自己来保护别人的英雄。
当有腐蚀发生的时候，锌会先被腐蚀，然后它通过自身的腐蚀来保护下面的钢铁等金属材料。
在海洋环境中，很多钢铁结构的初始防腐都很依赖这种富锌类防腐涂料。
它就像是给钢铁穿上了一层牺牲自己保护别人的铠甲。
五、无机硅酸锌类防腐涂料这种涂料的耐高温性能很出色哦。
在海洋环境里，有些设备可能会因为自身的运转或者其他原因产生热量，无机硅酸锌类防腐涂料就能在高温的情况下依然保持它的防腐能力。
含氟低表面能海洋防污涂料的研究进展
含氟低表面能海洋防污涂料的研究进展高志强;江社明;张启富;李晓刚【摘要】The mechanism of marine antifouling fluorine resin coatings with low surface energy,the factors affecting anti-biofouling,the latest domestic and foreign research progress in low-surface-energy antifouling fluorine resin coatings,and the application of fluorine resin coatings in novel surface texturing technology for anti-biofouling were reviewed.The prospect of future development trend of low-surface-energy marine antifouling coatings was presented.%概述了低表面能海洋防污涂料的防污机理和影响因素,国内外含氟低表面能防污涂料的研究进展,以及含氟涂料在新型表面织构化防污技术中的应用.展望了未来含氟低表面能海洋防污涂料的发展趋势.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】7页(P273-279)【关键词】生物污损;含氟树脂;低表面能;仿生学;表面织构【作者】高志强;江社明;张启富;李晓刚【作者单位】中国钢研科技集团有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室,北京100081;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京100083;中国钢研科技集团有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室,北京100081;中国钢研科技集团有限公司先进金属材料涂镀国家工程实验室,北京100081;北京科技大学腐蚀与防护中心,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TQ637.2;TQ637.3为了提高船体表面的防污能力，达到消除或降低海洋生物污损的目的，在船体表面涂装低表面能防污涂料是既高效又便捷的方法[1]。
211262211_一种环境友好型海洋防污涂料
第52卷第5期 辽 宁 化 工 Vol.52，No. 5 2023年5月 Liaoning Chemical Industry May，2023收稿日期： 2022-09-23一种环境友好型海洋防污涂料许旺发1，王钧宇2，张开3（1. 辽宁向海科技发展有限公司，辽宁 沈阳 110000；2. 辽宁神逸特种涂料有限公司，辽宁 铁岭 112000；3. 香港中文大学，香港特别行政区 999077）摘 要： 海洋防污涂料是保障海洋资源高速开发利用过程中不可或缺的材料，尤其环境友好型防污材料。
提出了一种成熟的环境友好型海洋防污涂料的设计原理、生产工艺方案及产品检测结果。
关 键 词：环境友好型；海洋防污涂料；生产工艺中图分类号：TQ630.4 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2023）05-0721-041 前言海洋对人类社会生存和发展具有重要意义，海洋孕育了生命、联通了世界、促进了发展。
我国始终致力于促进海上互联互通和各领域务实合作，积极发展“蓝色伙伴关系”[1-2]，对海洋资源有序开发利用，并高度重视海洋生态文明建设，加强海洋环境污染防治，保护海洋生物多样性。
在海洋资源开发利用过程中，很多海洋生物在海工装备、海洋设施和船舶等载体表面附着生长，导致载体污损、腐蚀等，造成海洋生物污损[3]。
海洋生物污损一方面造成海工装备、船舶等自重增加，航行的摩擦阻力增加，使航行速度减慢，燃料消耗增加[4]；另一方面会导致载体的腐蚀加剧[5]，缩短设备设施的使用寿命。
以船舶而言[6]，在航行中的摩擦阻力80%以上来自于船体表面，当船体受海洋生物污损率为5%时，船舶的航行阻力就会增加到船舶净表面时航行的3～5倍，燃料消耗增加30%。
由此可见，如何防止海洋生物污损是迫在眉睫的科技攻关课题之一。
目前应对海洋生物防污的方法[7-9]主要有：人工/机械清除法、电化学法、超声波法、辐射法、原位低表面能材料法、涂装涂料法等应对。
环保友好纳米二氧化钛低表面能船舶防污涂料
１ 引 言
随着 ２０ ０８年有 机 锡 自抛 光 防 污 涂 料 完 全禁 止使 用期 限的临 近 ， 以及 全球 环保 呼声 的 日益 高涨 ， 发 高 研 效无 毒型或低 毒环保 型 防污涂 料前 景看 好 ， 中， 其 低表 面能 防污涂 料是 最 有 吸 引力 的选 择 之 一 。 实验 发 现 ，
涂膜 的表 面形 貌 。
３ ３ 实海 挂板检 测 ． 参 照 Ｇ ５ ７ － ５在 大 连 湾 南 沱 海 域 进 行 实 海 防 Ｂ ３ ０８
污性能 测试 。
低表 面能 防污涂 料 结合 使用 ［ ， 环 保 型 防 污 涂 料 的 ３是 ］ 首选 之 一 。在 前 期 研 究 工 作 的基 础 上 ， 杀 菌 性 ］ 将 ｎｎ－ Ｏ２ 以及 具有 防污 效果 的小 分 子硅 油［ 作 为 ａ ｏＴｉ ［ ］ ５ １
摘 要 ： 为进一 步增 强 防污活性 ， 用 正 交 实验 法 合 采
成 了以纳米 二氧 化 钛 （ ａ ｏＴｉ ： 为 改 性 荆 的低 表 面 ｎ ｎ— Ｏ ）
能 海 洋 防 污 涂 料 ， 用 Ｓ Ｍ 和 接 触 角 检 测 仪 对 涂 膜 表 利 Ｅ
２ 实 验
２ １ 主 要 原 料 及 仪 器 ．
ＲＩ ＡＯ 空气压 缩 机 ， ７ Ｂ ｗ一 １喷 枪 ， 膜 附 着 力 试 验 仪 漆 Ｑ Ｚ 刮 板细度 器 ＱＸＤ等 。 Ｆ ，
２ ２ 防污涂 料 的制备 ．
数） Ｓ Ｍ 观 察结 果表 明 ， ａ ｏＴｉ ２在 所 制 得 的 涂 膜 ；Ｅ ｎｎ— Ｏ
中分 散均 匀； 通过 Ｇ Ｘ１０测得 的涂 料 最 佳接 触 角为 ５
中图分类号 ： ＴＱ６ ３
文章 编号 ：０ １９ ３ （ ０ ８ ０ －８ ３０ １ ０－ ７ １ ２ ０ ） ５０ ５ －４
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环境友好型海洋防污环保涂料
简介：环境友好型海洋防污环保涂料，具有对环境友好的特点，因此称之为环境友好型海洋防污环保涂料。
海洋防污涂料有着非常悠久的历史，按是否含有毒防污剂及防污机理划分，可分为传统型海洋防污涂料和环境友好型海洋防污环保涂料。
传统海洋防污涂料虽然在防污方面起到一定的作用，但同时给海洋环境和海洋生物带来了一定的毒害作用。
早期的防污涂料使用砷、汞等化合物作为防污剂，由于其毒性太大而被淘汰。
随之是以氧化亚铜为防污剂基料的可溶型防污涂料，后来又发展到高铜化合物含量的基料不溶型（以高聚物为主要基料）防污涂料，有机锡及有机锡一氧化亚铜复合毒剂型防污涂料，再到高性能、长期效、施工性能优良的有机锡自抛光防污涂料（SPC），使防污涂料技术向前进了一大步。
SPC防污涂料虽然具有防污和减阻双重作用，但由于含有锡，毒性较大，释放后对海洋污染严重。
研究表明，有机锡含量高于0.1×10的海水将影响海洋生态环境，严重影响海生物的生长、繁殖，还使得海生物发生遗传变异。
随着环保呼声的日益高涨，各沿海国家纷纷立法限制有机锡的使用。
因此，开发研制对环境无污染的无毒防污环保涂料以取代传统的有毒性防污涂料已是大势所趋，对环境友好型海洋防污环保涂料的研究也逐渐热门起来。
主要种类：
表2环境友好型海洋防污环保涂料
种类主要成分
无锡自抛光海洋防污涂料丙烯酸酯+有机酸铜
（有机酸锌，有机硅烷）
低表面能海洋防污涂料低表面能材料可溶性硅酸盐为防污剂的海洋防污涂
料
可溶性硅酸盐
仿生涂料及天然防污剂
仿“海洋生物具有的天然耐污结构”或从天然生物中直接提取的防污剂
导电涂料含有导电性的聚合物
1.无锡自抛光海洋防污涂料
自抛光涂料具有以下几个特征：在船舶航行期间由于外力的作用涂层自行脱落变得光滑；连续而稳定的释放生物杀伤剂；自抛光的性能使船舶在静止期间也有防污性能。
无锡自抛光涂料的设计基本上还是沿用了TBT-SPC的技术路线，所使用的基料多为丙烯酸共聚物，但所不同的是将共聚物中的锡用其他金属如铜、锌及硅等来代替。
自抛光型防污涂料一般是丙烯酸的金属盐或硅烷化丙烯酸聚合物，它属于离子交换型涂料，涂层在海水中通过离子交换作用释放金属离子起到防污效果，即与海水中的钠离子产生交换，使得聚合物溶解，防污剂释放，具有极好的自抛光作用。
自抛光涂料在静止的海水中由于海水的冲刷作用较小，更新效果较差；对于航行的船舶抛光效果较好，而且航速越高，自抛光的作用就越好。
当前大型远洋货轮上大多倾向于使用自抛光防污涂料。
无锡自抛光涂料是当今防污涂料取得最大成效的品种，已有不少产品在船舶和有关设施上使用。
2.低表面能海洋防污涂料
含有毒性防污剂的防污涂料一般只对某些海洋生物有抑制作用，但随着毒性物质的不断释放，其防污效果会不逐步下降。
而低表面能防污涂料是基于涂料表面的物理作用，不存在毒性物质的释放，能够起到长期防污的作用。
由于该类涂料具有很低的表面能，海洋生物难以在上面附着，即使附着也不牢固，在水流或其他外力作用下很容易脱落。
因此，低表面能
防污涂料可防止各种海洋生物的附着。
目前所使用的低表面能防污涂料主要分为有机硅系列和氟化物系列，氟化物是目前表面能最低的材料。
研究表明，在全氟丙烯酸酯和全氟甲基丙烯酸酯等树脂上接入-(CH2)2-(CF2)n-F，其中n＞10，这些树脂的表面能可降到6mN/m以下。
单纯的低表面能涂料往往只能使海洋生物附着不牢固，需定期清理，附着生物一旦长大将很难除去，清理过程会破坏漆膜，因此，一般都用于高速行驶的船上，而对于难以定期进坞清理的的大型船不推荐使用。
3.硅酸盐为防污剂的海洋防污涂料
中性或微碱性的环境比较适合海洋生物的生长，而在强酸或强碱的条件下难以生存。
硅酸盐防污涂料是一种以可溶性硅酸盐为主的防污剂，可在船体表面形成长期稳定的高碱性涂层来达到防污的目的。
青岛海洋化工研究院以液体硅酸盐与固化剂、锌粉等添加剂反应，制备成可溶性固体硅酸盐，根据自抛光树脂的配方原理，可得到不断更新其碱性表面的涂层。
但目前硅酸盐防污涂料的使用范例还较少，在使用过程中遇到的一些问题还有待于进一步的研究改善，才有可能得到推广使用。
4.仿生涂料及天然防污剂
某些海洋生物具有天然抗生物附着的特性，如海豚、鲸鱼、海绵等，研究表明它们是通过分泌一种特殊的化学物质，或特殊的结构来抑制海洋生物附着在它们的表皮上。
有研究者从海藻中提取生物碱、从海绵中提取肽类化合物，然后添加到树脂中，制成仿生涂料，可以达到一定得防污效果。
从许多植物中都可以提取具有活性的物质作为防污剂使用，如来自胡椒、辣椒等植物中提取的辣椒素，可以抑制细菌和生物的附着。
但由于从生物体中提取这些物质的量很少，因此很难得到广泛应用。
人们对该生物这一特性的认识，通过其他科学的方法来对仿生涂料进行研制和推广应用。
海洋生物在物体上附着首先是分泌一种黏液，这种黏液对物体表面润湿，并在其上分散，然后通过化合键合、静电作用、机械交联和扩散等作用机理，粘附在物体或生物的表面。
仿生涂料的研究主要从生物附着的机理人手，一方面寻找适合的高分子材料，对一些生物的表皮状态进行模仿，使涂层具有特殊的表面结构；另一方面是寻找有效的防污剂，在不破环环境的情况下具有高效的防污性能。
5.导电涂料
在船舶上涂上导电性涂料后，通过微小的电流使海水电解，产生次氯酸钠，借以达到防污的目的，这种防污方法与电化学结合起来，即经济又有效。
但这种涂料的技术难度较大，所用的树脂、填料、固化剂等都需要进一步研究以提高涂料的寿命和防污效果。
另一种方法是掺杂了高分子化合物的导电高分子材料为有效成分，配制钢板用防污涂料。